一种高温超导导体制造技术

本发明专利技术公开一种高温超导导体。所述高温超导导体包括超导线芯、金属箔、金属包套；所述超导线芯包括金属骨架和超导带材组。本发明专利技术所述超导线芯采用将超导带材排列在外侧的结构，在超导带材和金属骨架截面积不变的前提下可以获得较大的临界电流，从而提高工程电流密度，并且这种结构也能够提高超导导体的稳定性；还可以根据具体的输电或磁体应用需求调节超导导体中超导带材和金属骨架截面积的比例来灵活调节临界电流大小，提高超导导体运行的经济性。

A high temperature superconductor

【技术实现步骤摘要】
一种高温超导导体
本专利技术涉及超导导体应用
，特别是涉及一种高温超导导体。
技术介绍
随着电力系统向着系统容量越来越大发展，电网向着大规模、超大规模发展，超导由于输电损耗极低、电流密度大、载流能力强等优势，使得超导技术在电力系统中的应用成为了可能。随着第二代REBCO(REBa2Cu3Oz)高温超导带材的研制成功，超导电力技术发展日益壮大，先后出现了超导电缆、超导变压器、超导限流器、超导发电机等超导设备。目前超导电缆的发展十分迅速，但是超导电缆的发展面临着许多问题要去解决。比如，超导电缆制作成本较高，稳定性差，系统故障时可能会使超导电缆失超，有些时候超导电缆中的金属导体不足以承受故障电流，从而会烧毁超导电缆；在运行过程中，超导电缆中产生的热量无法快速传导至冷却介质中，容易造成超导电缆的损坏。因此，很有必要提出一种新型高温超导导体结构，既能提高运行经济性，又能提高超导电缆的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高温超导导体，以解决现有超导导体经济性差、稳定性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种高温超导导体，所述高温超导导体包括：超导线芯、金属箔、金属包套；所述超导线芯包括金属骨架和超导带材组；所述超导带材组包括四份数量相同的超导带材，分别为第一份超导带材、第二份超导带材、第三份超导带材和第四份超导带材；所述金属骨架包括形状相同的第一单元、第二单元、第三单元以及第四单元；所述第一单元与所述第三单元关于所述金属骨架的中心对称；所述第二单元与所述第四单元关于所述金属骨架的中心对称；所述第一单元绕所述金属骨架的中心逆时针旋转90度后与所述第二单元重合；所述金属骨架外侧包覆所述金属箔；所述第一单元、所述第二单元与所述金属箔围成第一空间；所述第二单元、所述第三单元与所述金属箔围成第二空间；所述第三单元、所述第四单元与所述金属箔围成第三空间；所述第四单元、所述第一单元与所述金属箔围成第四空间；所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间以及所述第四空间内分别插入有所述第一份超导带材、所述第二份超导带材、所述第三份超导带材以及所述第四份超导带材；所述第一份超导带材与所述第三份超导带材关于所述金属骨架的中心对称；所述第二份超导带材与所述第四份超导带材关于所述金属骨架的中心对称；所述第一份超导带材绕所述金属骨架的中心逆时针旋转90度后与所述第二份超导带材重合；所述金属箔外侧套设有所述金属包套。可选的，所述超导线芯及所述金属箔的横截面为方形；所述第一单元、所述第二单元、所述第三单元以及所述第四单元的横截面均为矩形。可选的，所述金属箔为铝箔、铜箔或合金箔。可选的，所述金属包套为铜包套、铝包套或合金包套。可选的，所述超导线芯及所述金属箔扭绞预设角度；所述金属包套的横截面为圆形；所述金属包套与所述金属箔之间填充有金属填充物。可选的，所述金属包套的横截面为圆形；所述金属包套与所述金属箔之间填充有金属填充物。可选的，所述金属填充物为铝填充物或铜填充物。可选的，所述金属包套的横截面为方形；方形的所述金属包套包覆在方形的所述金属箔的外侧表面。可选的，所述金属骨架为铜骨架、铝骨架或合金骨架。可选的，所述金属骨架采用金属带材堆叠而成；所述金属带材为铜带材、铝带材或合金带材。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种高温超导导体，所述高温超导导体包括超导线芯、金属箔、金属包套；所述超导线芯包括金属骨架和超导带材组。本专利技术所述超导线芯采用将超导带材排列在外侧的结构，在超导带材和金属骨架截面积不变的前提下可以获得较大的临界电流，从而提高工程电流密度，并且这种结构也能够提高超导导体的稳定性；还可以根据具体的输电或磁体应用需求调节超导导体中超导带材和金属骨架截面积的比例来灵活调节临界电流大小，提高超导导体运行的经济性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据本专利技术提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的高温超导导体实施例一的结构示意图；图2为本专利技术提供的高温超导导体实施例一的横截面示意图；图3为本专利技术提供的高温超导导体实施例一的金属骨架的结构示意图；图4为本专利技术提供的高温超导导体实施例一的金属骨架的横截面示意图；图5为本专利技术提供的高温超导导体实施例二的结构示意图；图6为本专利技术提供的高温超导导体实施例三的结构示意图；图7为本专利技术提供的高温超导导体实施例三的横截面示意图；图8为本专利技术提供的高温超导导体实施例四的结构示意图；图9为本专利技术提供的高温超导导体实施例四的横截面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种高温超导导体，以解决现有超导导体经济性差、稳定性差的问题。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术提供的高温超导导体实施例一的结构示意图。图5为本专利技术提供的高温超导导体实施例二的结构示意图。图6为本专利技术提供的高温超导导体实施例三的结构示意图。图8为本专利技术提供的高温超导导体实施例四的结构示意图。参见图1、5、6、8，本专利技术提供的所述高温超导导体的结构包括：超导线芯1、金属箔4、金属包套6。其中，所述超导线芯1包括金属骨架3和超导带材组2。所述超导带材组包括四份数量相同的超导带材，分别为第一份超导带材201、第二份超导带材202、第三份超导带材203和第四份超导带材204。图2为本专利技术提供的高温超导导体实施例一的横截面示意图；图7为本专利技术提供的高温超导导体实施例三的横截面示意图；图9为本专利技术提供的高温超导导体实施例四的横截面示意图。参见图2、7、9，所述金属骨架3的横截面为风车状，横截面为风车状的所述金属骨架3结构具体包括形状相同的第一单元301、第二单元302、第三单元303以及第四单元304。所述第一单元301与所述第三单元303关于所述金属骨架的中心O对称；所述第二单元302与所述第四单元304关于所述金属骨架的中心O对称。并且所述第一单元301绕所述金属骨架的中心O逆时针旋转90度后与所述第二单元302重合；同理，所述第二单元302绕所述金属骨架的中心O逆时针旋转90度后与所述第三单元303重合；所述第三单元303绕所述金属骨架的中心O逆时针旋转90度后与所述第四单元304重合；所述第四单元304绕所述金属骨架的中心O逆时针旋转90度后与所述第一单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温超导导体，其特征在于，所述高温超导导体包括：超导线芯、金属箔、金属包套；所述超导线芯包括金属骨架和超导带材组；所述超导带材组包括四份数量相同的超导带材，分别为第一份超导带材、第二份超导带材、第三份超导带材和第四份超导带材；/n所述金属骨架包括形状相同的第一单元、第二单元、第三单元以及第四单元；所述第一单元与所述第三单元关于所述金属骨架的中心对称；所述第二单元与所述第四单元关于所述金属骨架的中心对称；所述第一单元绕所述金属骨架的中心逆时针旋转90度后与所述第二单元重合；所述金属骨架外侧包覆所述金属箔；所述第一单元、所述第二单元与所述金属箔围成第一空间；所述第二单元、所述第三单元与所述金属箔围成第二空间；所述第三单元、所述第四单元与所述金属箔围成第三空间；所述第四单元、所述第一单元与所述金属箔围成第四空间；所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间以及所述第四空间内分别插入有所述第一份超导带材、所述第二份超导带材、所述第三份超导带材以及所述第四份超导带材；所述第一份超导带材与所述第三份超导带材关于所述金属骨架的中心对称；所述第二份超导带材与所述第四份超导带材关于所述金属骨架的中心对称；所述第一份超导带材绕所述金属骨架的中心逆时针旋转90度后与所述第二份超导带材重合；所述金属箔外侧套设有所述金属包套。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高温超导导体，其特征在于，所述高温超导导体包括：超导线芯、金属箔、金属包套；所述超导线芯包括金属骨架和超导带材组；所述超导带材组包括四份数量相同的超导带材，分别为第一份超导带材、第二份超导带材、第三份超导带材和第四份超导带材；
所述金属骨架包括形状相同的第一单元、第二单元、第三单元以及第四单元；所述第一单元与所述第三单元关于所述金属骨架的中心对称；所述第二单元与所述第四单元关于所述金属骨架的中心对称；所述第一单元绕所述金属骨架的中心逆时针旋转90度后与所述第二单元重合；所述金属骨架外侧包覆所述金属箔；所述第一单元、所述第二单元与所述金属箔围成第一空间；所述第二单元、所述第三单元与所述金属箔围成第二空间；所述第三单元、所述第四单元与所述金属箔围成第三空间；所述第四单元、所述第一单元与所述金属箔围成第四空间；所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间以及所述第四空间内分别插入有所述第一份超导带材、所述第二份超导带材、所述第三份超导带材以及所述第四份超导带材；所述第一份超导带材与所述第三份超导带材关于所述金属骨架的中心对称；所述第二份超导带材与所述第四份超导带材关于所述金属骨架的中心对称；所述第一份超导带材绕所述金属骨架的中心逆时针旋转90度后与所述第二份超导带材重合；所述金属箔外侧套设有所述金属包套。


2.根据权利要求1所述的高温超导导体，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮伟，马书文，王跃茵，刘子秋，王银顺，阚常涛，孟奕然，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11